(57)【要約】【課題】意図しない水素発生を抑止することができる直接型燃料電池システムとその制御方法を提供する。【解決手段】起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに実質的に燃料が接触していないように制御するように設定されたことを特徴とする直接型燃料電池システム。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに実質的に燃料が接触していないように制御するように設定されたことを特徴とする直接型燃料電池システム。
【請求項２】
起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに接する燃料の濃度が０．００５ｍｏｌ／ｌ以下となっているように制御するように設定されたことを特徴とする、請求項１記載の直接型燃料電池システム。
【請求項３】
直接型燃料電池システムの制御方法であって、
前記直接型燃料電池システムの起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または
前記直接型燃料電池システムの停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、
アノードに実質的に燃料が接触していないように制御することを特徴とする直接型燃料電池システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物あるいは有機物溶液などを直接アノードに供給して発電を行うことができる直接型燃料電池システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題や資源問題への対策が重要になっており、その対策のひとつとして燃料電池の開発が活発に行われている。特にアルコールなどの有機物を燃料に用いて改質・ガス化を行う事なく直接発電に利用する事ができる直接型燃料電池は、構造がシンプルで小型化・軽量化が容易であり、分散型電源、可搬型電源、コンピューター用、ポータブル電子機器用、携帯電話用等のコンシューマ電源として有望である。
【０００３】
これらの直接型燃料電池には、電解質膜の両側にカソード極およびアノード極を接合した膜電極接合体（ＭＥＡ）をカソード極セパレータおよびアノード極セパレータで挟持した単電池セルを多数積層して構成した物や、複数のＭＥＡを平面上に並べ、各ＭＥＡを電気的に接続した物などが開発されている。特に、複数のＭＥＡを平面上に並べた後者の形態は、ラップトップ型コンピュータなどのポータブル電子機器や携帯電話の電源として有望視されている。
【０００４】
直接型燃料電池ではアノード側に有機物溶液を供給すると、電池反応によって炭酸ガスが発生し、燃料排気側では廃燃料と炭酸ガスが排出される。一方、カソード側では酸化剤として空気を供給すると、電池反応により水が発生し、空気出口から排出される。
【０００５】
このような直接型燃料電池の中にも、カソードへの空気供給やアノードへの燃料供給にポンプ等の動力装置を用いるアクティブ型と、動力装置を用いないパッシブ型の直接メタノール型燃料電池が検討されてきた。
【０００６】
このようなパッシブ型の燃料電池は、アクティブ型の燃料電池と比較して、出力が取りにくいといった短所がある反面、ポンプ駆動のための電力が不要であり電池の発電効率を高くする事ができるという長所がある。また、シンプルでコンパクトなシステムが構成できる、ポンプ駆動音のない静かな発電機となる、といった特長がある。そのため、よりシンプルなシステム構成が可能となり、携帯電話用電源、ラップトップコンピューター用電源といった小型コンシューマー用途に最適な燃料電池となる可能性がある。
【０００７】
我々は、直接型燃料電池の研究開発の過程で、特許文献１に示すように、特定の条件において、直接型燃料電池のアノードから水素が発生する現象を発見した。水素発生条件は、カソードへの酸化剤供給量と単電池電圧とによって決まり、単位電池の開路電圧が３００〜８００ｍＶの範囲で水素が発生し、燃料電池から負荷に対する電力供給がなされているか否かには関らないことが分かっている。
【特許文献１】特許第３８１２５８１号公報  このことは、直接型燃料電池システムにおいて、特定の条件下で、意図せずに、直接型燃料電池システムから水素が排出される可能性があることを示している。水素は可燃性の気体であり、空気と、極めて広い混合比で爆発性の混合気を生じるため、直接型燃料電池システムにおける水素の発生は、爆発事故などを引き起こす可能性があり、そのような危険性を回避する手段が求められている。
【０００８】
また、直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）に関して、開路で、酸素欠乏状態の場合に、単一セル内で、電池反応と電解反応が共存し、カソードでＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−の反応、アノードで６Ｈ＋＋６ｅ−→３Ｈ２の反応が生じ、アノード側から水素が発生すること、その場合の開路電圧は４００〜５００ｍＶ程度であることも知られている（非特許文献１及び２参照）。
【０００９】
非特許文献１の論文は、「水素の発生は、運転中のセルにおける電力のアウトプットを減少させるばかりでなく、開路状態で燃料を連続的に消費するので、ＤＭＦＣが運転中及び待機中のいずれの時でも、カソードに酸素を十分かつ一定に供給し続けることが重要である」と結論付けている。非特許文献２の論文は、「大きなＭＥＡ面積を有するＤＭＦＣについては、システムのシャットダウン及びスタートアップによって引き起こされる水素の蓄積に注意する必要がある」と結論付けているから、アノード側からの水素の発生を抑止した方がよいという技術的思想は示されているといえるが、水素発生を抑止する具体的な手段については記載がない。
【非特許文献１】Electrochemical and Solid-State Letters,8(1)A52-A54(2005)
【非特許文献２】Electrochemical and Solid-State Letters,8(4)A211-A214(2005)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような直接型燃料電池システムにおける水素の発生の問題を解決しようとするものであり、意図しない水素発生を抑止することができる直接型燃料電池システムとその制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために以下の手段を採用する。
本発明による第一の発明は、起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに実質的に燃料が接触していないように制御するように設定されたことを特徴とする直接型燃料電池システムである。
本発明による第二の発明は、第一の発明の直接型燃料電池システムにおいて、起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに接する燃料の濃度が０．００５ｍｏｌ／ｌ以下となっているように制御するように設定されたことを特徴とする。
本発明による第三の発明は、直接型燃料電池システムの制御方法であって、前記直接型燃料電池システムの起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または前記直接型燃料電池システムの停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに実質的に燃料が接触していないように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による第一、第二、または第三の発明によれば、直接型燃料電池システムからの水素発生を低減または防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の直接型燃料電池システムには、固体高分子電解質膜を電解質とする直接型燃料電池を使用することが好ましい。固体高分子電解質膜は、有機物あるいは有機物溶液の透過性を持つものであれば良く、通常はプロトン伝導性を持つものが使用される。プロトン伝導性を持つ固体高分子電解質膜としては、デュポン社のナフィオン膜等のスルホン酸基を持つパーフルオロカーボンスルホン酸系膜が好ましい。
【００１４】
直接型燃料電池のアノードに供給する有機物としては、プロトン伝導性を持つ固体高分子電解質膜等の電解質膜を透過し、電気化学的に酸化されてプロトンを生成する液体又は気体燃料であればよく、メタノール、エタノール、エチレングリコール、２−プロパノールなどのアルコール、ホルムアルデヒドなどのアルデヒド、蟻酸などのカルボン酸、ジエチルエーテルなどのエーテルを含む液体燃料が好ましい。有機物溶液としては、これらの液体燃料と水を含む溶液、その中でも、アルコールを含む水溶液、特にメタノールを含む水溶液が好ましい。
【００１５】
直接型燃料電池のカソードに供給する酸化剤としては、酸素を含む気体又は酸素が好ましく、空気を使用することができる。
【００１６】
メタノールを燃料とし、酸素を含む気体（例えば空気）を酸化剤とする直接型燃料電池においては、通常、以下のように、アノード側で（Ａ）の反応、カソード側で（Ｂ）の反応が起きて、発電が行われている。
【００１７】
（Ａ）ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→６Ｈ＋＋６ｅ−＋ＣＯ２
（Ｂ）６Ｈ＋＋６ｅ−＋３／２Ｏ２→３Ｈ２Ｏ
一方、ナフィオン等のプロトン伝導性固体電解質膜を用いた場合には、ＣＨ３ＯＨがアノードからカソードへ透過するクロスオーバー現象が知られており、空気流量が低下すると、カソードの酸素供給の不足する領域で、（Ｂ）の反応が起きず、クロスオーバーメタノールが電解酸化され、（Ｄ）の反応が起き、一方、アノード側では、（Ｃ）の反応が起きて水素が発生する。
【００１８】
（Ｃ）６Ｈ＋＋６ｅ−→３Ｈ２
（Ｄ）ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→６Ｈ＋＋６ｅ−＋ＣＯ２
直接型燃料電池システムにおいては、通常、十分な空気流量で発電しているからカソードの全体に十分に酸素が供給されているため、水素が発生することはない。しかし、直接型燃料電池の運転を停止した場合等に空気流量が徐々に低下したり、運転を起動した直後等に未だカソード全体に十分な酸素が行き届いていなかったりするような状態では、カソードにおいて局所的に酸素不足が生じる。このような状態で、アノードには燃料（メタノール）が残っていると、カソードで酸素不足が生じている領域では、カソード側で（Ｄ）の反応、アノード側で（Ｃ）の反応が起きる。それと同時に、カソードで酸素不足が生じていない領域では、カソード側で（Ｂ）の反応、アノード側で（Ａ）の反応が起きる。このとき、カソードとアノードとの間に負荷が接続されておらず電気的な導通がない状態であっても、カソードでの（Ｂ）と（Ｄ）との反応の間と、アノードでの（Ａ）と（Ｃ）との反応の間でそれぞれ電子の授受が行われるために、上記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の反応は進行する。その結果、水素が発生するという問題が生じる。
【００１９】
そこで、本発明では、起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに実質的に燃料が接触していないように制御する。このようにすることによって、起動時や停止時にカソードで部分的に酸素不足が生じても、その際にアノードに実質的に燃料が接触していないので、上記の（Ａ）の反応が抑制あるいは防止される。その結果、全体として上記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の反応が抑制あるいは防止されるので、水素の発生が抑制あるいは防止される。
本発明において、起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに実質的に燃料が接触していないようにするための具体的手法としては、起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始する前、あるいは停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止する前に、実質的に燃料を含まない流体をアノードにフローすることによって、アノードと接している燃料を除去することが好ましい。
【００２０】
以下、燃料としてメタノール水溶液を用いる直接メタノール型燃料電池を例に、図を用いながら、本発明を詳細に説明する。
（比較例１〜４）
白金とルテニウムとを活性炭素に担持させてなる燃料極触媒に、テフロン（登録商標）分散液およびナフィオン（登録商標）溶液を混合して作製した燃料極ペーストを、カーボンペーパー上に塗布してアノード１を得、白金を活性炭素に担持させてなる空気極触媒に、テフロン（登録商標）分散液およびナフィオン（登録商標）溶液を混合して作製した空気極ペーストを、カーボンペーパーに塗布してカソードを得た。アノード・カソードとも、電極面積は６４ｃｍ２、触媒担持量は１ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００２１】
次に、図１に示すように、上記のようにして作製したアノード（１）及びカソード（図示せず）をナフィオン１１７（登録商標）からなる電解質膜（２）の両面にホットプレスで接合し、得られた膜電極接合体１０個を、シリコンゴム製のパッキン（３）とグラファイト製のバイポーラ型セパレータ（４）を介して積層した。さらに、図２に示すように、この積層体（５）を２枚の金属製集電板（６）で挾持したものを、シリコンゴム製の絶縁板（７）を介して、２枚の金属性エンドプレート（８）で挾持し、図３に示すように、これらエンドプレート同士をボルト（９）とナット（１０）で結合することによって、直接メタノール型燃料電池スタック（１１）を作製した。
【００２２】
上記バイポーラ型セパレータ（４）には、片面に燃料供給用の溝（１２）〔図示せず。図１においては、セパレータ（４）の裏面に形成されている。〕が設けられるとともに、燃料供給用の溝(１２)に燃料を供給するためのマニホールド穴(１３)がセパレータ（４）を貫通して形成されている。各セパレータ（４）の燃料供給用マニホールド穴（１３）はスタック（１１）を組み立てた状態で相互に連通するとともに、集電板（６）、積層体（５）、絶縁板（７）、エンドプレート（８）に設けられた燃料供給用マニホールド穴とも連通している。また、上記バイポーラ型セパレータ（４）には、燃料供給用の溝（１２）から燃料を排出するためのマニホールド穴（１４）がセパレータ（４）を貫通して形成されている。各セパレータ（４）の燃料排出用マニホールド穴（１４）はスタック（１１）を組み立てた状態で相互に連通するとともに、集電板（６）、積層体（５）、絶縁板（７）、エンドプレート（８）に設けられた燃料排出用マニホールド穴とも連通している。このことによって、燃料電池スタック（１１）の外部からエンドプレート（８）の燃料供給用マニホールド穴に供給された燃料は、各バイポーラ型セパレータ（４）の燃料供給用の溝（１２）を流れて各単電池のアノード（１）に供給される。アノード（１）で消費されなかった燃料は、アノード（１）で発生した反応生成物とともに、エンドプレート（８）の燃料排出用マニホールド穴から排出される。
【００２３】
また、上記バイポーラ型セパレータ（４）には、燃料供給用の溝が設けられた面と反対側の面に、酸化剤供給用の溝（１５）が設けられるとともに、酸化剤供給用の溝（１５）に酸化剤を供給するためのマニホールド穴（１６）がセパレータ（４）を貫通して形成されている。各セパレータ（４）の酸化剤供給用マニホールド穴（１６）はスタック（１１）を組み立てた状態で相互に連通するとともに、集電板（６）、積層体（５）、絶縁板（７）、エンドプレート（８）に設けられた酸化剤供給用マニホールド穴とも連通している。また、上記バイポーラ型セパレータ（４）には、酸化剤供給用の溝（１５）から酸化剤を排出するためのマニホールド穴（１７）がセパレータ（４）を貫通して形成されている。各セパレータ（４）の酸化剤排出用マニホールド穴（１７）はスタック（１１）を組み立てた状態で相互に連通するとともに、集電板（６）、積層体（５）、絶縁板（７）、エンドプレート（８）に設けられた酸化剤排出用マニホールド穴とも連通している。このことによって、燃料電池スタック（１１）の外部からエンドプレート（８）の酸化剤供給用マニホールド穴に供給された酸化剤は、各バイポーラ型セパレータ（４）の酸化剤供給用の溝（１５）を流れて各単電池のカソードに供給される。カソードで消費されなかった酸化剤は、カソードで発生した反応生成物とともに、エンドプレート（８）の酸化剤排出用マニホールド穴から排出される。
【００２４】
上記燃料電池スタック（１１）を用いて、図４に示す燃料電池システムを構成した。ブロア（５１）は、酸化剤としての空気を燃料電池スタック（１１）に送り込む。ポンプ（５２）は、燃料としての約３重量パーセントのメタノール水溶液を、燃料タンク（５６）から燃料電池スタック（１１）に送り込む。燃料電池スタック（１１）では、空気中の酸素とメタノールが反応し、電力を発生する。発生した電力は、電力端子（６４）および（６５）から負荷に供給される。燃料電池スタック（１１）の酸化剤排出用マニホールドからは、反応によって生成した水と、未反応の空気が排出され、ラジエータ（５３）によって冷却された後に、排気口（６６）から燃料電池システム外へ排出される。ラジエータ（５３）で凝縮した水は、水タンク（５４）へ回収される。
【００２５】
運転に伴い、燃料中のメタノールが燃料電池スタック（１１）で消費されるため、燃料タンク（５６）の燃料中のメタノール濃度は徐々に低下する。燃料タンク（５６）に設置されたメタノール濃度センサー（図示せず）および燃料温度センサー（図示せず）からの信号（９７）が、制御装置（６０）に送られ、制御装置（６０）はこれらの信号（９７）から燃料中のメタノール濃度を推定する。燃料中のメタノール濃度が２重量パーセント以下と推定された場合には、制御装置（６０）は、信号（９６）をバルブ（６２）に送り、バルブ（６２）を開く。これにより、高濃度燃料タンク（５５）に貯蔵されている５０〜６０重量パーセントのメタノール水溶液が燃料タンク（５６）に補給され、燃料タンク（５６）の燃料のメタノール濃度を約３重量パーセントに調整する。
【００２６】
また、燃料タンク（５６）の液量が減少したことを、燃料タンク（５６）に設置された液量センサー（図示せず）が検知すると、液量センサーから制御装置（６０）に信号（９７）が送られる。信号（９７）を受け取った制御装置（６０）は、バルブ（６１）に信号（９４）を送ってバルブ（６１）を開く。これにより、水タンク（５４）に貯蔵されている水が、燃料タンク（５６）に補給され、燃料タンク（５６）中の燃料液量を回復する。また、燃料中のメタノール濃度が４重量パーセントを越えたと制御装置（６０）が推定した場合には、制御装置（６０）は、信号（９４）をバルブ（６１）に送り、バルブ（６１）を開く。これにより、水タンク（５４）に貯蔵されている水が燃料タンク（５６）に補給され、燃料タンク（５６）の燃料のメタノール濃度を約３重量パーセントに調整する。
【００２７】
この燃料電池システムを用いて、毎分８リットルの空気と、毎分１５０ミリリットルの燃料を燃料電池スタック（１１）に供給したところ、６０Ｗの電力が発生した。この発電を１時間行った後に、負荷を外し、燃料および酸化剤の供給を停止して、燃料電池システムを停止した。その停止から３０分後に、表１に記載の比較例１〜４の方法で燃料電池システムを起動した。起動の際の空気の供給は毎分８リットル、燃料の供給は毎分１５０ミリリットルとした。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
その起動の際に、燃料タンク（５６）に取り付けたベント（６７）から排出された気体を収集し、ガスクロマトグラフィーで成分分析したところ、比較例１〜４のすべてにおいて水素が検出された。この結果から、アノードに燃料がある状態でカソードへの酸化剤の供給を開始するとアノードから水素が発生することが理解される。
【実施例１】
【００３０】
比較例１〜４における表１に記載の起動方法の代わりに、表１に記載の実施例１の起動方法を行ったこと以外は比較例１〜４と同様にして、本発明による実施例１の方法で燃料電池システムを起動した。起動の際の空気の供給は毎分８リットル、燃料の供給は毎分１５０ミリリットルとした。比較例１〜４の場合と同様の方法で水素の測定を行ったが、水素は検知されなかった。以上の結果から、アノードに燃料がない状態でカソードへの酸化剤の供給を開始するとアノードからの水素発生が抑制あるいは防止されることが理解される。
（比較例５および６）
比較例１〜４に使用した燃料電池システムを用いて、つぎの実験を行った。毎分８リットルの空気と、毎分１５０ミリリットルの燃料を燃料電池スタック（１１）に供給したところ、６０Ｗの電力が発生した。この発電を１時間行った後に、負荷を外して停止させるときに、表２に記載の比較例５および６の方法で燃料電池システムを停止した。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
その停止の際に、燃料タンク（５６）に取り付けたベント（６７）から排出された気体を収集し、ガスクロマトグラフィーで成分分析したところ、比較例５および６の両方において水素が検出された。この結果から、アノードに燃料がある状態でカソードへの酸化剤の供給を停止するとアノードから水素が発生することが理解される。
【実施例２】
【００３３】
比較例５および６における表２に記載の停止方法の代わりに、表２に記載の実施例２の停止方法を行ったこと以外は比較例５および６と同様にして、本発明による実施例２の方法で燃料電池システムを停止した。比較例５および６の場合と同様の方法で水素の測定を行ったが、水素は検知されなかった。以上の結果から、アノードに燃料がない状態でカソードへの酸化剤の供給を停止するとアノードからの水素発生が抑制あるいは防止されることが理解される。
（確認試験）
次に、起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードと接触する燃料の濃度がどの程度まで許容されるかを確認する試験を行った。この確認試験には、膜電極接合体の積層数が1個であること以外は実施例１と同じ燃料電池システムを使用した。まず、燃料電池スタック（１１）を５０℃に昇温させた。その後、表３に示す各燃料濃度のメタノール水溶液のそれぞれにおいて、つぎの試験を行った。
【００３４】
【表３】
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【００３５】
メタノール水溶液を毎分１５ミリリットルで５分間アノード側に供給した。その後、カソード側に空気を毎分８００ミリリットルの速度で供給し、その際に発生したガス量を実施例１と同様の方法で測定した（起動時）。その後、空気を停止し、その際に発生したガス量を実施例１と同様の方法で測定した（停止時）。その起動時と停止時のそれぞれにおいて発生した水素の量の測定値を表３に示す。さらに表３の結果を図５と６とに示す。なお、図６は、図５を横軸方向に拡大したものである。表３および図５、６から、燃料濃度が０．００５ｍｏｌ／ｌ以下であれば水素発生量は検出限界以下であり、０．０１ｍｏｌ／ｌから急激に水素発生量が増加することが理解される。従って、本発明においては、起動時にカソードへの酸化剤の供給を開始するとき、または停止時にカソードへの酸化剤の供給を停止するときに、アノードに接する燃料の濃度を０．００５ｍｏｌ／ｌ以下とすることが好ましいことが理解される。通常直接型燃料電池で発電を行う場合には３ｗｔ％程度の燃料の水溶液が使用されることから、３ｗｔ％と比べて著しく低濃度である０．００５ｍｏｌ／ｌ以下の燃料がアノードに接触している状態は、アノードに実質的に燃料が接触していないと言える。
【００３６】
上記の確認試験の結果は、燃料に何を使用するかによって多少異なるので、本願明細書に記載の「アノードに実質的に燃料が接触していない」と判断できる燃料の許容濃度を数値で厳密に規定することは困難である。ただし、通常発電に使用される燃料濃度の３０分の１以下の濃度で、かつ起動や停止時の水素発生量が、燃料濃度を０から通常発電に使用される濃度まで変化させた場合の水素発生量の最大値の１０分の１以下に低減できる燃料濃度であれば、「アノードに実質的に燃料が接触していない」と判断できる。各燃料において「アノードに実質的に燃料が接触していない」と判断できる燃料の許容濃度は、燃料濃度を変化させて上記の確認試験と同様の試験を行うことによって容易に測定できる。
【００３７】
なお、上記の実施例は、本発明への理解を容易にするために例として挙げたものに過ぎず、本発明の範囲を何ら限定する物ではない。実施例では、ポンプなどの動力装置で燃料や空気を燃料電池スタックに送り込む、アクティブ型と呼ばれる直接メタノール型燃料電池システムを例にとって説明を行ったが、燃料や空気の供給にポンプなどの動力機器を用いない、パッシブ型と呼ばれるタイプの直接メタノール型燃料電池システムにも、本発明は好適に用いられる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によって、直接型燃料電池からの水素発生が抑制されるため、安全性の高い直接型燃料電池システムが得られる。特に、飛行機や鉄道などの輸送機関に持ち込まれたり、衣服のポケット内に携帯されたりする直接メタノール型燃料電池の安全性を高める事ができるため、直接メタノール型燃料電池の実用化に本発明は大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例および比較例の単電池の構成図である。
【図２】実施例および比較例の燃料電池スタックの構成図である。
【図３】実施例および比較例の燃料電池スタックの斜視図である。
【図４】実施例および比較例の燃料電池システムの構成図である。
【図５】アノードが接触する燃料の濃度と水素発生量との関係を示す図である。
【図６】アノードが接触する燃料の濃度と水素発生量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  アノード
２  電解質膜
３  パッキン
４  セパレータ
５  積層体
６  集電板
７  絶縁板
８  エンドプレート
９  ボルト
１０  ナット
１１  燃料電池スタック
１２  燃料供給用の溝
１３  燃料供給用マニホールド穴
１４  燃料排出用マニホールド穴
１５  酸化剤供給用の溝
１６  酸化剤供給用マニホールド穴
１７  酸化剤排出用マニホールド穴
５１  ブロア
５２  ポンプ
５３  ラジエータ
５４  水タンク
５５  高濃度燃料タンク
５６  燃料タンク
６０  制御装置
６１，６２  バルブ
６４，６５  電力端子
６６  排気口
６７  ベント
９０〜９７  信号
９８  運転停止命令
【図１】
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【図２】
2010050037.tif 000007
【図３】
2010050037.tif 000008
【図４】
2010050037.tif 000009
【図５】
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【図６】
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